Una sonda espacial (o bé sonda còsmica)[1] és un dispositiu, una nau espacial robòtica, que s'envia a l'espai amb la finalitat d'estudiar planetes o satèl·lits del nostre Sistema Solar, recollir informació sobre un cometa o asteroide, o de l'espai interestel·lar.[2] Han estat llençades per les agències espacials de l'URSS (ara Rússia i Ucraïna), la NASA (Estats Units), l'ESA (Unió Europea), Japó, Xina i índia. Aproximadament, actualment, hi ha unes vint en funcionament.
S'han enviat sondes a tots els planetes del sistema solar, des de Mercuri fins a Neptú. Actualment la New Horizons va de camí al primer encontre amb un objecte humà amb Plutó.